El tratamiento térmico del aluminio es un proceso importante en las fábricas de perfiles de aluminio y un procedimiento de producción con requisitos estrictos en el taller. Su propósito es cambiar la estructura interna del aluminio mediante calentamiento, mantenimiento y enfriamiento, logrando así las propiedades deseadas. Diferentes temperaturas de calentamiento, tiempos de mantenimiento y métodos de enfriamiento darán como resultado diferentes estructuras y propiedades del metal, colocándolo en diferentes estados de tratamiento térmico.
Las aleaciones de aluminio deformadas se dividen en dos categorías principales: aleaciones de aluminio no-tratables-térmicamente y aleaciones de aluminio-tratables térmicamente.
Manejo de consecuencias anormales: Sobrecalentamiento: Se refiere al deterioro de las propiedades mecánicas causado por temperaturas de calentamiento excesivamente altas y tiempos de mantenimiento prolongados durante el tratamiento térmico, que dan como resultado granos gruesos. Comúnmente se remedia mediante procesos de normalización. Quemado excesivo: esto ocurre cuando la temperatura de calentamiento es demasiado alta, lo que provoca no solo el crecimiento del grano sino también el debilitamiento de los límites de los granos, como la fusión y oxidación de los límites de los granos. En caso de quemado excesivo, además de una estructura matricial notable, se distribuyen óxidos negros a lo largo de los límites de los granos. El material quemado excesivamente sólo puede desecharse y fundirse. Las temperaturas de calentamiento excesivamente altas no sólo provocan la formación de granos gruesos, sino que también provocan oxidación local o fusión en los límites de los granos, lo que da como resultado un debilitamiento de los límites de los granos, lo que se conoce como sobrequemado. Después de que el acero se quema demasiado, su rendimiento se deteriora gravemente y pueden producirse grietas durante el enfriamiento. La estructura quemada no se puede restaurar y debe ser desguazada. Por tanto, es necesario evitar quemar demasiado en el trabajo práctico.
¿Qué es el sobrecalentamiento? ¿Qué es la quema excesiva? ¿Qué los causa? ¿Cómo se pueden prevenir y remediar?
Respuesta:
① El sobrecalentamiento ocurre cuando la temperatura de calentamiento es demasiado alta o el material se mantiene a una temperatura alta durante demasiado tiempo, lo que provoca granos gruesos. Después del enfriamiento, la estructura se vuelve -como una aguja.
② La sobrequemado ocurre cuando la temperatura de calentamiento es demasiado alta o el material se mantiene a una temperatura alta durante demasiado tiempo, lo que resulta en la oxidación de la superficie de la pieza de trabajo. Las piezas de trabajo sobrecargadas no se pueden re-reenfriar y se deben desechar.
Cómo prevenir: Verifique si los materiales son correctos, desarrolle un proceso razonable, calibre los instrumentos de control antes del tratamiento térmico, elija las temperaturas adecuadamente, no aumente la temperatura de enfriamiento ni extienda el tiempo de mantenimiento por su cuenta, informe cualquier problema a tiempo. Remedios: Las piezas de trabajo ligeramente sobrecalentadas se pueden remediar ampliando el tiempo de templado. Las piezas de trabajo muy sobrecalentadas pueden someterse a normalización para refinar los granos; si una normalización no refina los granos, se puede realizar una segunda normalización, seguida de un tratamiento térmico según el procedimiento habitual. Las piezas quemadas excesivamente no se pueden reparar y deben desecharse.
Códigos de tratamiento térmico: T1--Envejecimiento artificial, T2--Recocido, T4--Tratamiento de solución más envejecimiento natural, T5--Tratamiento de solución más envejecimiento artificial incompleto, T6--Tratamiento de solución más envejecimiento artificial completo, T7--Tratamiento de solución más tratamiento de estabilización.
Tratamiento de solución: se refiere a calentar la aleación a una región monofásica de alta-temperatura-, mantenerla a esa temperatura para permitir que el exceso de fases se disuelva completamente en la solución sólida y luego enfriarla rápidamente para obtener una solución sólida sobresaturada.
Envejecimiento artificial incompleto: utiliza una temperatura de envejecimiento relativamente baja o un tiempo de retención más corto para lograr excelentes propiedades mecánicas generales, lo que significa una resistencia relativamente alta, buena plasticidad y tenacidad, pero la resistencia a la corrosión puede ser relativamente baja.
Envejecimiento artificial completo: utiliza una temperatura de envejecimiento relativamente alta y un tiempo de retención más prolongado para lograr la máxima dureza y la mayor resistencia a la tracción, pero con un menor alargamiento.
Tratamiento de estabilización: tratamiento térmico diseñado para garantizar que la forma y los cambios dimensionales de una pieza de trabajo permanezcan dentro de los límites especificados durante un servicio a largo plazo-. El tratamiento térmico de las aleaciones de aluminio difiere del del acero al carbono; Las aleaciones de aluminio tienen un punto de fusión bajo, son propensas a sobrecalentarse y quemarse, tienen una pequeña desviación permitida en la temperatura de calentamiento y requieren una alta precisión de los instrumentos de medición de temperatura. Si la temperatura de calentamiento y mantenimiento se desvía demasiado, es posible que no se logre el propósito de fortalecimiento.
Durante el procesamiento se deben tener en cuenta los siguientes puntos:
1. Las piezas de trabajo que se calientan deben colocarse ordenadamente en la cámara del horno y la temperatura del horno debe garantizar que se calienten de manera uniforme.
2. Los ajustes de temperatura están relacionados con la forma y el tamaño de la pieza de trabajo; El tiempo de transferencia para el enfriamiento debe ser lo más corto posible, generalmente t < 6 segundos.
3. Se requiere que el controlador de temperatura del horno de tratamiento térmico esté en buenas condiciones y tenga un rendimiento estable, evitando al mismo tiempo las desviaciones de temperatura causadas por la inercia térmica del calor residual en la cámara del horno. Esto requiere que controlemos y ajustemos la temperatura de calefacción de manera oportuna. De este modo se pueden cumplir los requisitos de calidad de refuerzo de las piezas de trabajo.
Las aleaciones de aluminio deformables que no pueden reforzarse mediante tratamiento térmico son aquellas cuyo contenido de elementos de aleación se encuentra dentro del rango de la Zona 1, o algunas aleaciones cuyo contenido excede ligeramente el rango de la Zona 1, pero el efecto de fortalecimiento no es significativo. Estas aleaciones generalmente tienen buena resistencia a la corrosión y comúnmente se las conoce como aleaciones de aluminio resistentes a la oxidación. Las principales aleaciones de aluminio deformables no-reforzadas y no-tratadas térmicamente incluyen aluminio puro, aleaciones de la serie Al-Mg y aleaciones de la serie Al-Mn. Los ejemplos incluyen 1060, 1050, 1100 (aluminio puro), 5A02, 5A03, 5A06, 5056, 5456, 5083 (series Al-Mg) y 3A21 (series Al-Mn).
